钙基碳捕集系统与1 000 MW燃煤火电机组优化集成

张学镭，薛章涵，段俊阳，崔　巍

(华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北保定071003)



钙基碳捕集系统与1 000 MW燃煤火电机组优化集成

张学镭，薛章涵，段俊阳，崔巍

(华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北保定071003)

摘要：针对钙基碳捕集系统余热利用问题，以某1 000 MW超临界机组为研究对象，对热力系统进行合理改造，提出两种不同的集成方案。结果表明：两种方案均具可行性，碳捕集率为90%时，方案2优于方案1；方案2的供电效率和能量回收系数比方案1分别高出0.59%，5.3%，方案2较方案1的发电成本和碳减排成本分别低0.003元/(kW·h)和26.82元/t；方案2较参考电厂供电效率降低了8.55%，发电成本为228.33元/(MW·h),碳减排成本为333.18元/t。

关键词：碳捕集；热力系统；余热利用；集成优化

0引言

CO2是导致温室效应的主要气体，由此引起的温度变化是目前全人类面对的挑战之一[1]。燃煤电厂烟气中的CO2占我国碳排放总量的40%左右[2]。随着我国经济实力的上升以及环境的急剧恶化，控制燃煤电厂碳排放势在必行。

钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化法因其吸收剂原料价格低廉[3]，并可同时脱除CO2和SO2[4-6]，较其他技术具有较好的经济性[7]。文献[8-10]通过多次实验发现，多次循环的钙基吸收剂经过水合作用后，吸收剂反应活性得到明显提高。文献[11]分析了碳捕集系统对燃煤机组性能的影响，与碳捕集系统集成后600 MW和320 MW机组的效率分别降低12.4%和16%。文献[12]基于MEA碳捕集系统提出3种不同的集成方案，结果发现当吸收剂浓度一定时，随着碳捕集率的升高，供电效率降低，而发电标准煤耗和热耗率升高，且最佳集成方案的供电效率为36.34%，比原机组降低了6.76%。……